РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ З ОБГРУНТУВАННЯ СХЕМИ ТА КОНСТРУКЦІЙНО - ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТЕХНІЧНОГО ЗАСОБУ ДЛЯ ВІДДІЛЕННЯ ЧЕРВ'ЯКІВ ВІД ВЕРМИКОМПОСТУ
2.1 Вибір і обгрунтування технологічної та конструкційної схеми пристрою для відділення черв'яків від вермикомпосту
На основі проведеного аналізу існуючих технічних засобів для відділення черв'яків від вермикомпосту за літературними і патентними джерелами встанов-лено, що вермикомпост з черв'яками є складним середовищем за складом і фізи-ко-механічними властивостями, тому досягти високої ефективності відділення черв'яків від вермикомпосту механічним способом неможливо. Крім того, визна-чені тенденції розвитку способів і пристроїв для відділення черв'яків від верми-компосту, які полягають у створенні у вермикомпості несприятливих умов для їх існування. Встановлено, що в основному патентуються пристрої, принцип дії яких полягає у впливі зовнішнього чинника на черв'яків, внаслідок чого у верми-компості створюються несприятливі умови, і черв'яки переповзають в інше сере-довище. В розглянутих схемах зовнішніми чинниками, є тепло, світло, холод, вода, вібрації та інше. Технологічна схема і ефективність роботи відділювача за-лежить від виду зовнішнього чинника. Тому основним завданням при розробці технологічної схеми відділювача є вибір зовнішніх чинників.
Для оцінки якості функціонування системи доцільно використати показ-ник, який характеризує ступінь відділення черв'яків від вермикомпосту . При цьому вхідними чинниками, які характеризують умови і режими роботи відділювача і впливають на величину значення , є (рис. 2.1) [113, с.10-11]:
- група керованих чинників , які характеризують пара-метри і режим роботи відділювача (подача, товщина шару вермикомпосту, вели-чина чинника зовнішнього впливу та інші.);
- група некерованих, але контрольованих чинників , які характеризують умови функціонування системи (вологість, ступінь вмісту черв'яків у вермикомпості та інші);
- група неконтрольованих випадкових чинників , які характеризують сторонні дії при виконанні процесу (зменшення вологості вермикомпосту, травмування черв'яків та інші.);
- група показників Д = ( Д1, Д2 , ...Ді ), які характеризують якість виконан-ня технологічного процесу (ступінь відділення черв'яків, забрудненість біомаси дощових черв'яків, ступінь травмування дощових черв'яків та інші.);
- група випадкових чинників Е = ( Е1, Е2 ... Еl ), які характеризують нега-тивний вплив на процес відділення черв'яків від вермикомпосту.
Відомо, що зовнішніми чинниками впливу на черв'яків є холод, світло, тепло, вібрація, вода. Для вибору зовнішнього чинника необхідно керуватись тим, щоб фактори сторонньої дії на вермикомпост мали пози-тивний вплив в системі. Так, наприклад, при переробці вермикомпосту в біо-гумус його підсушують до вологості 40-50%. Виходячи з цього, використання тепла для створення несприятливих умов у вермикомпості доцільне, оскільки теплова енергія, яку буде використано для створення несприятливих умов у се-
Рис. 2.1. Структурна схема (інформаційна модель) системи "відділювача дощових черв'яків".
редовищі життєдіяльності черв'яків, буде використовуватись одночасно для су-шіння вермикомпосту, що підвищить ефективність роботи установки.
Під час подачі вермикомпосту частина черв'яків знаходиться на його по-верхні, через що неможливо використовувати високу температуру. У разі її вико-ристання чинниками будуть негативно впливати на черв'яків, які знаходятся на поверхні вермикомпосту, що призведе до дезорієнтації їх в просторі, опіків та загибелі. Через невисоку теплопровідність вермикомпосту низьку температуру використовувати недоцільно, що негативно впливає на продуктивність відділювача.
Локалізація цих чинників можлива методом використання світла перед по-чатком теплового впливу. Черв'яки, які знаходяться на поверхні, під дією світла, занурюються у вермикомпост, після чого висока температура на поверхні верми-компосту не буде негативно на них впливати. Тому в основу технологічної схеми відділювача черв'яків від вермикомпосту покладено метод створення у вермикомпості несприятливих для черв'яків умов шляхом дії світла і тепла, при-чому вплив здійснюють поступово, спочатку світлом, а потім теплом.
На базі проведених досліджень розроблено технологічну і конструкційно-технологічну схеми відділювача черв'яків від вермикомпосту (рис.2.2, 2.3.), тех-нічна новизна яких захищена патентами України на винахід [112-114].
Відділювач складається з конвейєра 1, піддонів для збору відділених черв'яків 2, бункера дозатора 3, освітлювальної камери 4, теплогенератора 5, термокамери 6, бункера нагромаджувача вермикомпосту без черв'яків 8, попе-речного транспортера 9, щітки 10 (рис 2.3).
Робота відділювача характерна тим, що на стрічку конвейєра 1 з бункера дозатора 3 насипається вермикомпост з черв'яками шаром певної товщини. Стрічка конвейєра повинна бути виготовлена таким чином, щоб забезпечити пе-реповзання черв'яків в піддони для збору біомаси і мінімальну її забрудненість. Вермикомпост переміщують в освітлювальну камеру 4. Черв'яки, які знахо-дяться на поверхні, під дією світла занурюються у вермикомпост, після чого він потрапляє в термокамеру, де нагріте теплогенератором 5 повітря створює у вер-микомпості несприятливі умови для черв'яків. Черв'яки під дією температури переповзуть в піддони для їх збору.
Рис. 2.2. Технологічна схема відділювача дощових черв'яків від вермиком-посту, субстрату.
- механічний, - біотехнологічний, - термодинамічний процес.
1 - подача вермикомпосту; 2 - розрівнювання вермикомпосту; 3 - відділення чер-в'яків від вермикомпосту; 4 - опромінення вермикомпосту світлом; 5 - темпера-турний вплив на черв'яків у вермикомпості; 6 - видалення вермикомпосту; 7 - видалення черв'яків.
Після відділення черв'яків вермикомпост, або субстрат вивантажується в бункер-нагромаджувач, а тепле повітря з термокамери повертається в